高中化学-碳硅知识

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1、碳、硅及其化合物碳、硅及其化合物l教学目标：1．了解碳元素、硅元素的单质的主要性质及应用。2.了解碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用。3.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。l教学重难点：了解碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用l教学过程：考点一　碳、硅及其重要化合物的性质1．碳、硅元素的存在形态(1)碳元素在自然界中既有游离态又有化合态。碳的同素异形体有金刚石、石墨、无定形碳、C60等。(2)硅元素在地壳中的含量占第二位，仅次于氧元素，全部以化合态存在，是一种亲氧元素，单质硅有晶体和无定形两种。2．碳

2、、硅单质的结构、物理性质与用途的比较碳硅结构金刚石：空间网状结构石墨：层状结构晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构物理性质金刚石熔点高、硬度大石墨熔点高、质软，有滑腻感晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高用途金刚石用于制造切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料，制造硅芯片和硅太阳能电池3.碳、硅单质的化学性质(1)碳(2)硅①与F2反应：Si＋2F2===SiF4。②与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。③与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。④与O2反应：Si＋

3、O2SiO2。碳、硅及其化合物⑤与Cl2反应：Si＋2Cl2SiCl4。硅的工业制法碳、硅单质的特殊性1．一般情况下，非金属元素的单质熔、沸点低，硬度小，但晶体硅、金刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。2．一般情况下，非金属单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。3．Si的还原性大于C，但C在高温下能还原出Si：SiO2＋2CSi＋2CO↑。4．非金属单质与碱反应一般既作氧化剂又作还原剂，且无氢气放出，但硅与强碱溶液反应只作还原剂，且放出氢气：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。5．非金

4、属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能与HF反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。6．一般情况下，金属(Na、K)能置换出水中的氢，但C在高温下也能置换出H2O中的氢：C＋H2O(g)H2＋CO。物质二氧化硅二氧化碳结构空间立体网状结构，不存在单个分子存在单个分子主要物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水化学性质①与水反应不反应CO2＋H2OH2CO3②与酸反应只与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O不反应碳、硅及其化合物③与碱反应SiO2＋2NaOH===Na2

5、SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)CO2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、CO2过量：CO2＋NaOH===NaHCO3④与盐反应如与Na2CO3反应：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑如与Na2SiO3反应：Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3⑤与碱性氧化物反应如与CaO反应：SiO2＋CaOCaSiO3如与Na2O反应：Na2O＋CO2===Na2CO3用途光导纤维、光学仪器、电子

6、部件制饮料、制碳酸盐碳、硅单质的特殊性1．一般情况下，非金属元素的单质熔、沸点低，硬度小，但晶体硅、金刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。2．一般情况下，非金属单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。3．Si的还原性大于C，但C在高温下能还原出Si：SiO2＋2CSi＋2CO↑。4．非金属单质与碱反应一般既作氧化剂又作还原剂，且无氢气放出，但硅与强碱溶液反应只作还原剂，且放出氢气：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。5．非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能与HF反应：Si＋4HF==

7、=SiF4↑＋2H2↑。6．一般情况下，金属(Na、K)能置换出水中的氢，但C在高温下也能置换出H2O中的氢：C＋H2O(g)H2＋CO。1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)用活性炭去除冰箱中的异味，没有发生化学反应(　　)(2)大量燃烧化石燃料是造成雾霾的一种重要原因(　　)(3)硅胶可作袋装食品的干燥剂(　　)碳、硅及其化合物(4)金刚石、白磷都属于单质(　　)(5)由于晶体硅熔点高硬度大，则可用于制作半导体材料(　　)(6)甲乙丙，若甲为焦炭，则丁可能是O2(　　)(7)SiO2可与HF反应，因而氢氟酸不能保存在玻璃

8、瓶中(　　)(8)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅(　　)(9)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料(　　)(10)合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料(　　)(11)SiO2有导电性，所以SiO2可用